翼型件和用于管理翼型件的末梢处的压力的方法技术

一种翼型件包括翼型件的径向外端处的声响器末梢。声响器末梢的声响器末梢凹穴具有凸形侧和凹形侧，以及末梢板。分隔物从凹形侧到凸形侧延伸跨过末梢板以将声响器末梢凹穴分成第一凹穴和第二凹穴。穿过第二凹穴中的末梢板的至少一个冷却通路提供穿过末梢板从翼型件的内部到第二凹穴的流体连通。第一凹穴与翼型件的内部流体地断开。

【技术实现步骤摘要】

本文公开的主题涉及翼型件和管理翼型件的末梢处的压力的方法。
技术介绍
涡轮广泛用于工业和商业操作。用于发电的典型的商业汽轮机或燃气轮机包括静止和旋转的翼型件或叶片的交错级。例如，定子导叶附接到包绕涡轮的诸如壳的静止构件上，而旋转叶片附接到沿涡轮的轴向中心线定位的转子上。压缩的工作流体(诸如蒸汽、燃烧气体或空气)流过涡轮，且定子导叶加速和引导压缩工作流体到转子叶片的后续级上，以将动能给予转子叶片，因此转动转子且做功。围绕转子叶片泄漏或绕过转子叶片的压缩的工作流体降低涡轮的效率。为了减少绕过转子叶片的压缩的工作流体的量，壳可包括包绕转子叶片的各级的静止护罩节段，且各个转子叶片均可包括外径向末梢处的末梢盖，其减小护罩节段与转子叶片之间的空隙。尽管有效减小或防止了围绕转子叶片的泄漏，但护罩节段与末梢盖之间的相互作用可导致升高的局部温度，这可减小低周疲劳极限且/或导致末梢盖处的增大的蠕变。结果，冷却介质可在流过末梢盖中的冷却通路之前供应至各个转子叶片内的流，以提供转子叶片的末梢盖上的膜冷却。在特定设计中，各个末梢盖可包括至少部分地由边沿包绕的外表面或末梢板。边沿和末梢板可至少部分地限定边沿、末梢板和包绕的护罩节段之间的末梢腔，也称为声响器末梢凹穴(squealer tip pocket)。以此方式，供应至声响器末梢凹穴的冷却介质可在边沿上流动且流出声响器末梢腔之前从末梢盖除去热。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种翼型件包括翼型件的径向外端处的声响器末梢。声响器末梢的声响器末梢凹穴具有凸形侧和凹形侧，以及末梢板。分隔物从凹形侧到凸形侧延伸跨过末梢板以将声响器末梢凹穴分成第一凹穴和第二凹穴。穿过第二凹穴中的末梢板的至少一个冷却通路提供穿过末梢板从翼型件的内部到第二凹穴的流体连通。第一凹穴与翼型件的内部流体地断开。根据本专利技术的另一个方面，一种转子叶片包括可操作地构造成连接到转子轮和翼型件上的燕尾部。翼型件包括翼型件的径向外端处的声响器末梢、具有凸形侧和凹形侧的声响器末梢的声响器末梢凹穴，以及末梢板。分隔物从凹形侧到凸形侧延伸跨过末梢板以将声响器末梢凹穴分成第一凹穴和第二凹穴。穿过第二凹穴中的末梢板的至少一个冷却通路提供穿过末梢板从翼型件的内部到第二凹穴的流体连通。第一凹穴与翼型件的内部流体地断开。根据本专利技术的又一个方面，一种管理翼型件的末梢处的压力的方法包括：从末梢的凹形侧至凸形侧将分隔物放置在翼型件的声响器末梢凹穴中跨过末梢板，以将末梢凹穴分成第一凹穴和第二凹穴；将翼型件的内部与第一凹穴流体地阻挡；以及穿过第二凹穴中的末梢板流体地连接至少一个冷却通路，以提供穿过末梢板从翼型件的内部至第二凹穴的流体连通。本专利技术的第一技术方案提供了一种翼型件，包括：翼型件的径向外端处的声响器末梢，声响器末梢的声响器末梢凹穴具有凸形侧和凹形侧；声响器末梢处的末梢板；分隔物，其从凹形侧至凸形侧延伸跨过末梢板，以将声响器末梢凹穴分成第一凹穴和第二凹穴；以及穿过第二凹穴中的末梢板以提供穿过末梢板从翼型件的内部至第二凹穴的流体连通的至少一个冷却通路；其中第一凹穴与翼型件的内部流体地断开。本专利技术的第二技术方案是在第一技术方案中，包括从翼型件的前缘延伸至后缘的脊线，其中分隔物跨过翼型件的脊线。本专利技术的第三技术方案是在第二技术方案中，分隔物处的静压与翼型件的入口处的平均总压力之比为大约0.55至大约0.75。本专利技术的第四技术方案是在第二技术方案中，分隔物定位在沿脊线相比后缘更接近前缘的位置处。本专利技术的第五技术方案是在第二技术方案中，第一凹穴沿流向方向从前缘延伸至沿脊线的大约10%至40%。本专利技术的第六技术方案是在第一技术方案中，还包括从末梢板沿径向向外延伸且包绕末梢板的至少一部分的边沿，其中分隔物连接至凹形侧上的边沿，且连接至凸形侧上的边沿。本专利技术的第七技术方案是在第六技术方案中，还包括穿过边沿的至少一个流体通路。本专利技术的第八技术方案是在第七技术方案中，至少一个流体通路中的一个流体通路在第一凹穴中的分隔物附近。本专利技术的第九技术方案是在第一技术方案中，第一凹穴中的末梢板是无孔的。本专利技术的第十技术方案是在第一技术方案中，至少一个冷却通路包括多个冷却通路。本专利技术的第十一技术方案是在第一技术方案中，第一凹穴在使用中经历比第二凹穴更高的压力。本专利技术的第十二技术方案是在第一技术方案中，还包括翼型件的内部内的前缘腔，第一凹穴沿翼型件的翼展方向与前缘腔沿轴向对准，且定位在前缘腔的径向外侧。本专利技术的第十三技术方案是在第十二技术方案中，还包括重新定向流动路径，其将前缘腔流体地连接至第二凹穴中的至少一个冷却通路中的冷却通路。本专利技术的第十四技术方案是在第十二技术方案中，第一凹穴中的冷却通路被塞住以防止前缘腔与第一凹穴之间的流体连通。本专利技术的第十五技术方案提供了一种转子叶片，包括：可操作地构造成连接至转子轮的燕尾部；以及翼型件，包括：翼型件的径向外端处的声响器末梢，声响器末梢的声响器末梢凹穴具有凸形侧和凹形侧；声响器末梢处的末梢板；分隔物，其从凹形侧至凸形侧延伸跨过末梢板，以将声响器末梢凹穴分成第一凹穴和第二凹穴；以及，穿过第二凹穴中的末梢板以提供穿过末梢板从翼型件的内部至第二凹穴的流体连通的至少一个冷却通路；其中第一凹穴与翼型件的内部流体地断开。本专利技术的第十六技术方案是在第十五技术方案中，分隔物处的静压与翼型件的入口处的平均总压力之比为大约0.55至大约0.75。本专利技术的第十七技术方案提供了一种管理翼型件的末梢处的压力的方法，方法包括：从末梢的凹形侧至凸形侧将分隔物放置在翼型件的声响器末梢凹穴中跨过末梢板，以将末梢凹穴分成第一凹穴和第二凹穴；将翼型件的内部与第一凹穴流体地阻挡；以及穿过第二凹穴中的末梢板流体地连接至少一个冷却通路，以提供穿过末梢板从翼型件的内部至第二凹穴的流体连通。本专利技术的第十八技术方案是在第十七技术方案中，将翼型件的内部与第一凹穴流体地阻挡包括以下中的至少一者：塞住来自前缘腔的第一凹穴中的冷却通路，以及流体地连接从前缘腔至第二凹穴中的至少一个冷却通路中的冷却通路的通路。本专利技术的第十九技术方案是在第十七技术方案中，放置分隔物包括将分隔物放置在分隔物处的静压与翼型件的入口处的平均总压力之比为大约0.55至大约0.75的位置。本专利技术的第二十技术方案是在第十七技术方案中，还包括通过第二凹穴中发现的较低压力和避免第一凹穴中发现的较高压力，将冷却空气从翼型件的内部引导至声响器末梢凹穴。这些及其它优点和特征将从连同附图的以下描述变得更清楚。附图说明认作是本专利技术的主题在说明书结束部分的权利要求中具体指出且明确提出。本专利技术的前述及其它特征和优点从连同附图的以下详细描述中清楚，在附图中：图1为可并入本专利技术的转子叶片的各种实施例的涡轮的实施例的简化截面视图；图2为具有转子叶片的实施例的图1中所示的涡轮级的实施例的一部分的透视图；图3为示出与转子叶片内的流动通路的实施例相比较的转子叶片的外端的低压区段中的开口的实施例的简图；图4为示出与转子叶片内的流动通路的另一个实施例相比较的转子叶片的外端的低压区段中的开口的实施例的简图；图5为示范穿过凹穴的静压力与入口压力之比的转子叶片的声响器末梢凹穴的顶部平面视图；图6为示范穿过凹穴的静压力与入口压力之比的转子叶片的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种翼型件，包括：所述翼型件的径向外端处的声响器末梢，所述声响器末梢的声响器末梢凹穴具有凸形侧和凹形侧；所述声响器末梢处的末梢板；分隔物，其从所述凹形侧至所述凸形侧延伸跨过所述末梢板，以将所述声响器末梢凹穴分成第一凹穴和第二凹穴；以及穿过所述第二凹穴中的所述末梢板以提供穿过所述末梢板从所述翼型件的内部至所述第二凹穴的流体连通的至少一个冷却通路；其中所述第一凹穴与所述翼型件的所述内部流体地断开。

【技术特征摘要】
2015.03.05 US 14/6393741. 一种翼型件，包括：所述翼型件的径向外端处的声响器末梢，所述声响器末梢的声响器末梢凹穴具有凸形侧和凹形侧；所述声响器末梢处的末梢板；分隔物，其从所述凹形侧至所述凸形侧延伸跨过所述末梢板，以将所述声响器末梢凹穴分成第一凹穴和第二凹穴；以及穿过所述第二凹穴中的所述末梢板以提供穿过所述末梢板从所述翼型件的内部至所述第二凹穴的流体连通的至少一个冷却通路；其中所述第一凹穴与所述翼型件的所述内部流体地断开。2. 根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，包括从所述翼型件的前缘延伸至后缘的脊线，其中所述分隔物跨过所述翼型件的所述脊线。3. 根据权利要求2所述的翼型件，其特征在于，所述分隔物处的静压与所述翼型件的入口处的平均总压力之比为大约0.55至大约0.75。4. 根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：AO本森，L德贝利斯，张修章，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US